前天,咱们本应该回家的神舟二十号飞船被太空碎片击中,返回延迟。大家本来就已经很紧张了,这飞船受损程度咋样?要不要太空救援?结果就在昨天,太阳又“发脾气”了,接连爆发出强烈耀斑,引发了“地磁暴”。
那中国空间站会不会受影响?神舟二十号乘组还能快速返回地球吗?

太阳的“脾气”。
咱们赖以生存的太阳,还真是个“暴脾气”。它散发出来的温度,其实都是靠内部核心的核聚变在稳定供能。但在它的大气层里,却经常局部地区能量不稳定大爆发,这就被人类称之为太阳耀斑。
太阳耀斑是什么?你可以把它想象成为一次次的连续爆炸。太阳在几分钟到几十分钟里,把积攒的巨大能量瞬间释放出来。
11月5日晚上19点19分,以及11月6日清晨06点07分,太阳耀斑爆发过两次,最大强度分别是M7.4级和M8.4级。这两次耀斑释放的能量,相当于百万次强火山喷发的能量。同时伴有非常明显的日冕物质抛射。

并且未来三天可能都有着较强的地磁活动。我国北方大部分地区有机会看到极光,黑龙江、新疆、内蒙古等地甚至有机会出现红绿复合极光。
这两次地磁暴的发生,对运行在500千米以下轨道的人造卫星和空间站都会有影响,当然这就包括我们的中国空间站。影响主要包括可能会造成因为大气拖拽而造成的轨道高度下降。目前爆发耀斑的14274活动区,磁场结构最复杂,随时可能再次爆发新的地磁暴。

当然,科学家给太阳耀斑活动分了等级,从弱到强是A、B、C、M、X。可见这次爆发的太阳耀斑活动是仅次于X等级的第二强度M级别。而今晨发生过的M8.4级,离着X级,也就是耀斑最高等级的门槛,其实也只差一点点了。
地磁暴与它的“双刃剑”效应。
太阳爆发耀斑,把大量高能带电粒子抛向宇宙,这被称为日冕物质抛射。当这波粒子砸向地球时,就会猛烈冲击地球的磁场。
结果就是,地球的磁场被剧烈扰动,这就产生了地磁暴。

地磁暴会带来两样东西:一个是极光,在我国北方黑龙江、内蒙古等地,有机会看到极光,甚至是红绿极光。另外一个就是麻烦,会干扰无线电通信,导航,甚至也直接影响到中国空间站,以及即将回家的神舟二十号。
轨道衰减与辐射风险。
地磁暴的太空影响,是给地球高层大气“加热”。
大气受热膨胀,会向外太空扩散,导致在约400公里高度飞行的中国空间站所在区域,空气密度临时变大。

这空气密度临时变大可不得了。这里虽然属于几乎真空,但也有稀薄的空气存在,并非绝对真空。地磁暴让空气密度加大,就为空间站带来了隐患,空间站需要不定时开启发动机提高轨道位置,来抵消阻力带来的轨道下降。
另外,太阳耀斑时,空间站周围的辐射水平也会升高。虽然空间站本身和航天服都有防护,但出于绝对安全的考虑,在地磁暴活跃、辐射增强的时期,航天员通常会避免进行舱外活动。
太阳耀斑的活动,可能会让原本已经推迟的神舟二十号飞船的返回,再被推迟。因为有可能会影响到神舟二十号飞船的排查,检测与评估。
根据预测,在未来3天时间内,极有可能再发生更大规模的太阳耀斑活动。

万全的应对策略。
说到这里,大家的心再次提了上来,那神舟二十号的航天员们怎么办?神舟二十一号的航天员又怎么办?他们才上去一个周,原计划要驻留好几个月呢!本来准备飞回来的,结果飞船被太空碎片撞击了,现在又遇到了太阳耀斑活动,这怎么全都赶在一起了?

答案是:中国航天早就做足了预案。
我们的天舟货运飞船早就备足了推进剂。地磁暴来了,无非就是多消耗一点来维持轨道嘛!
空间站建设时候就考虑到了防辐射结构要求。如果遇到特殊情况,辐射强度超标,航天员可以立刻转移到站内屏蔽性能更强的区域。
还有一种目前看概率极低的万一情况,那就是快速进入神舟飞船返回舱,随时准备启动“紧急返回”程序,撤离回地球。
那神舟二十一号乘组能撤离,神舟二十号乘组的飞船有问题,咋办?这就不得不提到终极备份,这可能是最让人安心的一招了:我们永远有备用飞船!
目前,在发射场就有一艘神舟二十二号飞船处于应急待命状态,这意味着,哪怕空间站上的神舟二十号飞船因故无法使用(这只是极端假设),地面也能立刻发射新的飞船上去,把航天员平安接回家。

为什么不飞高点?
那又有个新问题:既然近地轨道这么麻烦,又是太空碎片又是地磁暴,为啥不把空间站建到更高的地方,比如月球轨道去?
现实情况不允许。但理论是行得通的。
如果建设到更高的轨道上,技术难度和经济成本会难以招架,而且穿越范艾伦辐射带时受到的宇宙辐射就会更强,对航天员以及设备的威胁更大。可以这样想,一个长征二号F火箭,就能把8吨多的神舟飞船送到近地轨道。那送到月球轨道上呢?就必须使用长征五号了。
在近地轨道建设空间站,是经过综合考虑后定下的最佳平衡点:它既能开展大量微重力科学实验,又在地球磁场的保护之下,往返运输相对经济便捷。
眼前的这些太空挑战,都在我们航天工程师的精确计算和掌控之中。
让我们继续关注并祝福神舟二十号乘组,他们将在挑战中,圆满完成各项任务,最终平安凯旋!
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